(57)【要約】【課題】本発明はストレーナのメンテナンス間隔を延長することを課題とする。【解決手段】ストレーナ４４は、流入側開口４４ａを有する嵌合部４４ｂ外周を連結部３８の取付部３８ａに嵌合させて保持される。また、嵌合部４４ｂには、有底円筒形状の金網４４ｃが結合されている。ストレーナ４４の中心線Ｏ１と連結部３８の流路開口３８ｃの中心線Ｏ２とが、距離Ｌ離れた位置（偏心位置）となるように設けられている。そのため、流入口３７の流路３７ａを通して流路開口３８ｃから流路３８ｂに流出した液体は、流路３８ｂの内壁に沿うように螺旋状の流れとなる。その後、螺旋状の流れは、ストレーナ４４の流入側開口４４ａに流入するため、ストレーナ４４の内部において、有底円筒状の金網４４ｃの円周に沿うような螺旋状の旋回流９０となる。ストレーナ４４の内部には、金網４４ｃの内側から中心に向かって鉤形状に突出する異物堆積部４５が周方向１２０度間隔で設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が流入する流入口と流入路を介して連通し、前記流入口より吸込んだ液体を流出路へ吐出させるポンプと、前記流入路の途中に設けられ該ポンプの吸込み動作により前記流入口から吸込まれた液体中より異物を取り除く筒状のストレーナと、を有するポンプユニットにおいて、
前記ストレーナ内にて前記異物を堆積させるように前記ストレーナの長手方向に延在形成されると共に、前記ストレーナの中心側へ突出する異物堆積部と、
前記ストレーナ内に流入する液体に旋回流を生じさせるべく前記液体の流れ方向を導く旋回流発生手段と、
を有することを特徴とするポンプユニット。
【請求項２】
前記旋回流発生手段は、前記流入口と前記ストレーナの流入側とを連結する連結部からなり、前記連結部は前記流入口からの液体が前記ストレーナ内にて旋回するよう前記連結部の流路開口と前記ストレーナの流入側とを連結することを特徴とする請求項１記載のポンプユニット。
【請求項３】
前記旋回流発生手段は、前記ストレーナの流入側の内周に設けられ、前記液体の流れ方向を前記ストレーナ内の周方向に導く液体ガイド部であることを特徴とする請求項１または２に記載のポンプユニット。
【請求項４】
前記異物堆積部は、前記旋回流発生手段により発生した液体の旋回流と対向するように先端部が前記旋回流と逆方向に曲げられた鉤形状に形成されたことを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載のポンプユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポンプユニットに係り、特に液体燃料を供給するよう構成されたポンプユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液体燃料を供給する燃料供給装置には、液体燃料を送出するポンプユニットが搭載されている。この種のポンプユニットは、ストレーナ、逆止弁、ロータ室、気液分離室、リリーフ弁、空気分離室、フィルタなどの各機器が一つのハウジングに収納されている（例えば、特許文献１参照）。
地下タンクからの配管が接続されるポンプユニットには流入口の近くに、液体燃料に含まれている異物を取り除くためのストレーナが設けられており、ストレーナは、取付スペースを小さくすると共に表面積を大きくするため、金網部分が筒形状に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３９７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のポンプユニットでは、ストレーナの内周に異物が付着する。このため、異物付着面積がストレーナの全表面積の内所定割合以上になった場合に新品と交換或いは洗浄したストレーナを取り付けている。
【０００５】
ところが、ストレーナにおいて、金網の一部が目詰まりしている場合は、他の部分から液体が通過できるので、ストレーナの交換・洗浄は不要であるが、液体中に含まれる異物が金網の内周全面に均一に付着してしまうと、比較的短い期間で金網全体が目詰まりした状態となるため、ストレーナの交換・洗浄が必要となり、交換・洗浄回数が増加するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決したポンプユニットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
（１）本発明は、液体が流入する流入口と流入路を介して連通し、前記流入口より吸込んだ液体を流出路へ吐出させるポンプと、前記流入路の途中に設けられ該ポンプの吸込み動作により前記流入口から吸込まれた液体中より異物を取り除く筒状のストレーナと、を有するポンプユニットにおいて、
前記ストレーナ内にて前記異物を堆積させるように前記ストレーナの長手方向に延在形成されると共に、前記ストレーナの中心側へ突出する異物堆積部と、
前記ストレーナ内に流入する液体に旋回流を生じさせるべく前記液体の流れ方向を導く旋回流発生手段と、
を有することを特徴とする。
（２）前記旋回流発生手段は、前記流入口と前記ストレーナの流入側とを連結する連結部からなり、前記連結部は前記流入口からの液体が前記ストレーナ内にて旋回するよう前記連結部の流路開口と前記ストレーナの流入側とを連結することを特徴とする。
（３）本発明の前記旋回流発生手段は、前記ストレーナの流入側の内周に設けられ、前記液体の流れ方向を前記ストレーナ内の周方向に導く液体ガイド部であることを特徴とする。
（４）本発明の前記異物堆積部は、前記旋回流発生手段により発生した液体の旋回流と対向するように先端部が前記旋回流と逆方向に曲げられた鉤形状に形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ストレーナの内周に流入口からの液体中の異物を堆積させるように突出する異物堆積部と、ストレーナ内に流入する液体に旋回流を生じさせるべく液体の流れ方向を導く旋回流発生手段と、を有するため、ストレーナ内の旋回流に含まれる異物を異物堆積部に溜まらせることにより、異物付着によるストレーナ全体の短期的な目詰まりを防ぎ、ストレーナの交換回数を減らし、ストレーナのメンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明によるポンプユニットの一実施例を模式的に示す概略構成図である。
【図２】本ポンプユニットにおける液体の流れを順に示す図である。
【図３】ストレーナの取付構造を示すＸ１−Ｘ１線に沿う横断面図である。
【図４】ストレーナの取付構造を示すＹ１−Ｙ１線に沿う横断面図である。
【図５】ストレーナの取付構造を示す側面図である。
【図６】ストレーナの構成を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図７】変形例のＸ２−Ｘ２線に沿う横断面図である。
【図８】変形例のＹ２−Ｙ２線に沿う横断面図である。
【図９】変形例のストレーナの取付構造を示す側面図である。
【図１０】変形例のストレーナの構成を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）はＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【実施例１】
【００１１】
〔ポンプユニットの構成〕
図１は本発明によるポンプユニットの一実施例を模式的に示す概略構成図である。図２は本ポンプユニットにおける液体の流れを順に示す図である。
【００１２】
図１及び図２に示されるように、ポンプユニット１０は、例えば、ガソリンや軽油などの液体燃料（以下「液体」という）を供給する燃料供給装置に搭載され、地下タンク１２に貯蔵された燃料を汲み上げると共に、液体に含まれる気泡を分離させて流量計２０へ送液するように設けられている。尚、流量計２０で計測された液体燃料は、燃料供給装置のホース、ノズルを介して車両の燃料タンクに供給される。
【００１３】
ポンプユニット１０は、ケーシング３０の内部に流入室３１、ロータ室３２、空気分離室３３、流出経路３４、バイパス経路３５、気液分離室３６が形成されている。流入室３１は、ケーシング３０の底部に開口する流入口３７及び連結部３８に連通され、流入側逆止弁４０が設けられている。
【００１４】
流入側逆止弁４０は、コイルバネ４２により閉弁方向に付勢されており、ポンプ吸引力により開弁する。また、流入側逆止弁４０の上流側には、円筒状に形成されたストレーナ４４が設けられ、ストレーナ４４により液体中の異物が捕獲されて下流へ流出される液体から取り除かれる。
【００１５】
流入側逆止弁４０の開弁により、流入口３７からストレーナ４４に流入された液体は、異物を取り除かれた後、流路４６を通過してロータ室３２に至る。ロータ室３２には、ベーン形ポンプ（回転式ポンプ）４８が設けられている。ベーン形ポンプ４８は、モータの回転駆動力を伝達されて回転するロータ５０を有し、ロータ５０の各ベーン５２とロータ室３２との間に流入した液体を空気分離室３３へ送出する。
【００１６】
空気分離室３３は、テーパ状のサイクロンからなり、底部がフィルタ５４に連通され、上部には気体を含んだ気体富化液を回収するための小孔５６が設けられている。小孔５６は、バイパス経路３５及びパイプ５８を介して気液分離室３６に連通されている。
【００１７】
気液分離室３６は、底部に液体をポンプ４８のロータ室３２に戻す戻し孔６０が設けられ、天井に大気開放孔６２が設けられている。また、気液分離室３６には、戻し孔６０を開閉するフロート弁７０が設けられている。
【００１８】
フロート弁７０は、気液分離室３６内の気体富化液を含む液体の液面高さが所定高さ以上の場合に戻し孔６０を開弁する弁部を有する。
【００１９】
気液分離室３６において、液体に含まれる気泡（気体）は上部空間に浮上し、大気開放孔６２から大気中に放出される。また、気泡が分離された液体は、液面高さが所定高さに達したときフロート弁７０の開弁により戻し孔６０を通過してポンプ４８のロータ室３２に戻される。
【００２０】
また、空気分離室３３において、気体富化液が分離された液体は、フィルタ５４により濾過された後に流出経路３４を通過して流量計２０に供給される。尚、流出経路３４に設けられた流出側逆止弁６４は、ポンプ４８によって送出された液体の圧力により開弁する。
【００２１】
また、ポンプユニット１０には、リリーフ弁８０が設けられており、フィルタ５４により濾過された液体の一部は、流路内の液圧が必要以上に高まった場合等に、リリーフ弁８０が開弁することによりポンプ４８のロータ室３２に戻される。リリーフ弁８０は、コイルバネ８２のばね力により閉弁方向に付勢されており、流出経路３４の吐出圧力と、コイルバネ８２のばね力にロータ室３２の吸込み圧力を加えた合力との差に応じて開閉するように設けられ、ばね力と吐出圧力と吸込み圧力の合力のつり合いにより、開弁と閉弁を繰り返している。
〔ストレーナ４４の構成〕
図３はストレーナの取付構造を示すＸ１−Ｘ１線に沿う横断面図である。図４はストレーナの取付構造を示すＹ１−Ｙ１線に沿う横断面図である。
【００２２】
図３及び図４に示されるように、ストレーナ４４は、流入側開口４４ａを有する嵌合部４４ｂと、有底円筒形状の金網４４ｃとが一体化されている。また、ストレーナ４４は、嵌合部４４ｂの外周を連結部３８の側壁に形成された取付部３８ａに嵌合させて連結部３８に保持される。
【００２３】
本実施例においては、流入口３７とストレーナ４４との間が連結部３８により連結される構成であり、連結部３８の流路開口３８ｃとストレーナ４４の流入側開口４４ａとの相対位置関係が、本発明の旋回流発生手段を構成している。すなわち、連結部３８は、流路開口３８ｃがストレーナ４４の流入側開口４４ａの側方に位置するように連結されることにより、図３において、ストレーナ４４の中心線Ｏ１と連結部３８の流路開口３８ｃの中心線Ｏ２とが、距離Ｌ離れた位置（偏心位置）となるように設けられている。そのため、流入口３７の流路３７ａを通して流路開口３８ｃから流路３８ｂに流出した液体は、流路３８ｂの内壁に沿うように螺旋状の流れとなる。その後、螺旋状の流れは、ストレーナ４４の流入側開口４４ａに流入するため、ストレーナ４４の内部において、有底円筒状の金網４４ｃの円周に沿うような螺旋状の旋回流９０（図３〜図５中、矢印で示す）となる。なお、ストレーナ４４は、円筒状である必要はなく、例えば横断面が四角状のものでも本発明の適応は可能である。
【００２４】
図５に示されるように、ストレーナ４４の内部に流入した液体が螺旋状に流れるため、液体は円筒状の金網４４ｃの全周面の内側から外側に向かって流出する。
【００２５】
図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示されるように、ストレーナ４４は、流入側開口４４ａから有底円筒状の金網４４ｃの軸線方向（長手方向）に延在形成されている。また、ストレーナ４４の内部には、軸線方向に沿って形成され、且つ金網４４ｃの内側から中心に向かって鉤形状に曲げられた異物堆積部４５が周方向の１２０度間隔で設けられている。異物堆積部４５としては、金網４４ｃと同じ材料で形成しても良いし、あるいは他の部材を固定するように取り付けても良い。また、異物堆積部４５の数は、３つに限らず、１つ又は２つでも良いし、４つ以上としても良い。
【００２６】
また、各異物堆積部４５は、ストレーナ４４の軸線方向に沿って形成され、且つ円周からストレーナ４４の中心側へ突出して設けられ、さらにその先端４５ａが旋回流９０の流れ方向と対向する周方向（逆方向）にＬ字状に曲げられている。そのため、各異物堆積部４５は、ストレーナ４４の流入側開口４４ａに対する連結部３８の流路開口３８ｃの相対位置（旋回流発生手段）により発生する旋回流９０の流れ方向と対面することになり、旋回した液体中の異物が効率的に異物堆積部４５の内側に捕獲されて溜まることになる。
【００２７】
このように、異物堆積部４５は、先端４５ａが旋回流９０と逆方向（対向方向）となるストレーナ４４の円周方向に延在形成された鉤形状（Ｌ字状）に形成されており、螺旋状に旋回している液体の流れに対向するように起立しているため、液体中に含まれた異物４３は、旋回流９０により金網４４ｃの内側を旋回しながら異物堆積部４５の内側に付着し、徐々に堆積する。すなわち、液体中の異物４３は、異物堆積部４５の内側表面に徐々に堆積することで、異物が金網４４ｃの内周面の全面に均一に付着することが防止される。
【００２８】
また、異物４３が旋回流発生手段（連結部３８の流路開口３８ｃの配置）による旋回流９０によって異物堆積部４５の内側付近に集中的に堆積することで、ストレーナ４４の金網４４ｃ内周に、異物４３が付着していない部分（液体通過可能部分）ができることになり、ストレーナ４４の洗浄又は交換後に金網４４ｃの全面が目詰まりするまでのメンテナンス間隔が延長される。また、ストレーナ４４のメンテナンス作業としては、ストレーナ４４を交換する作業と、ストレーナ４４に付着した異物を除去する洗浄作業も含まれる。よって、ストレーナ４４の洗浄又は交換時期が延長されてメンテナンス回数を削減することができる。
〔変形例〕
図７は変形例のＸ２−Ｘ２線に沿う横断面図である。図８は変形例のＹ２−Ｙ２線に沿う横断面図である。図７及び図８に示されるように、ストレーナ１００は、流入側開口１００ａの内側に液体の流れ方向をガイドする液体ガイド部１１０を有する。また、ストレーナ１００は、嵌合部１００ｂを連結部３８の取付部３８ａに嵌合させて保持される。尚、本変形例では、連結部３８の流路開口３８ｃの中心が流入口３７の中心と一致すると共に、ストレーナ１００の軸線上に位置するように設けられている。
【００２９】
図９に示されるように、この液体ガイド部１１０は、変形例の旋回流発生手段を構成しており、周方向の３箇所に１２０度間隔で設けられ、流入側開口１００ａの内周から中心側に向けて突出すると共に、螺旋状の曲面からなるガイド面１１２をストレーナ４４の流入側開口１００ａ側に有する。
【００３０】
図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）に示されるように、液体ガイド部１１０のガイド面１１２は、タービンブレードのように液体が流入する軸線方向に対して斜めの旋回方向に傾斜している。そのため、連結部３８の流路３８ａから液体ガイド部１１０に流入した液体は、ガイド面１１２の曲面に沿うように移動して旋回流１２０（図７〜図９中、矢印で示す）となって金網１００ｃの内部空間に流入する。
【００３１】
さらに、上記液体ガイド部１１０より下流側に位置する金網１００ｃの内側には、前述した異物堆積部４５の先端４５ａが旋回流１２０の流れ方向と逆方向（対向方向）となるように金網１００ｃの周方向に延在するよう鉤形状に形成されている。
【００３２】
そのため、液体中に含まれた異物４３は、旋回流１２０により液体ガイド部１１０のガイド面１１２を通過する過程で金網１００ｃの内側を旋回しながら、鉤形状に形成された異物堆積部４５の内側壁面に付着し、徐々に堆積する。このように、液体中の異物４３は、異物堆積部４５の内側表面に徐々に堆積することで、異物が金網１００ｃの内周面の全面に均一に付着することが防止される。
【００３３】
また、異物４３が前記旋回流発生手段による旋回流１２０によって異物堆積部４５の付近に集中的に堆積するのに伴って、異物４３が付着していない部分（液体通過可能部分）が金網１００ｃの内周面にできることになり、ストレーナ１００の洗浄又は交換後に金網１００ｃの全面が目詰まりするまでのメンテナンス間隔が延長される。よって、ストレーナ１００の洗浄又は交換時期が延長されてメンテナンス回数を削減することができる。
【００３４】
尚、本変形例では、ストレーナ１００の流入側開口１００ａに旋回流発生手段としてのガイド部１１０を設けた構成としたが、図３〜図５に示す連結部３８の流路３８ａをストレーナ中心より偏心させた構成と、変形例による液体ガイド部１１０とを組み合わせた構成とすることで、旋回流をより発生しやすくしても良い。
【００３５】
また、例えばストレーナ１００と流入口３７との間に連結部３８おいて、旋回流発生手段としての液体ガイド部１１０を取付けることにより旋回流を発生させやすい構成としても良いのは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
上記実施例では、ガソリンなどの液体燃料を供給するように構成されたポンプユニットを例に挙げて説明したが、これに限らず、液体燃料以外の液体を供給する液体供給装置にも適用することができるのは勿論である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  ポンプユニット
１２  地下タンク
２０  流量計
３０  ケーシング
３１  流入室
３２  ロータ室
３３  空気分離室
３４  流出経路
３５  バイパス経路
３６  気液分離室
３７  流入口
３８  連結部
３８ａ  取付部
３８ｂ  流路
３８ｃ  流路開口
４０  流入側逆止弁
４４、１００  ストレーナ
４４ａ、１００ａ  流入側開口
４４ｂ、１００ｂ  嵌合部
４４ｃ、１００ｃ  金網
４５  異物堆積部
４８  ベーン形ポンプ
５０  ロータ
５４  フィルタ
５６  小孔
５８  パイプ
６０  戻し孔
６２  大気開放孔
７０  フロート弁
８０  リリーフ弁
９０、１２０  旋回流
１１０  液体ガイド部
１１２  ガイド面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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